Способ измерения девиации частоты

Союз Советских Социалистицеских Республик(22) Заявлено 22.01.73 (21) 1873452,18-1с присоединением сявки Ле -(51) М.1 1 г 23 00 сударствеииыи комитет авета Министров СССР по делам изобретенийи открытий Опубликовано 30.06.75 Бюллет. ць Лг 24 53) У,тК 621.317.76(088,8) сания 09.07.76. иковацпя та о 72) Автор цзобретеци К. Темки 71) Заявитель 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ высо- изме- девцаТ =- Ло М при )р уг Л), где С авен величине Способ относится к области радиоизмерений и может быть реализован в устройствах, предназначенных для измерений с большой точностью и высоким быстродействием девиации частоты электрических колебаний при частотной манипуляции исследуемого сигнала.Известны способы измерения девиации частоты, состоящие в том, что сигнал образцового генератора ) который в общем случае может отличаться от частоты исследуемого сигнала /, на некоторую величину Л), смещают на частоте на известную величину 1 о, выбираемую таким образом, чтобы 1 о Л). Смещенный по частоте сигнал образцового генератора смешивают с исследуемым сигналом и выделяют разцостную частоту, которую преобразуют во временной интервал длительностью, обратно пропорциональной значению разностей частотьь Из этого временного ицтервала вычитают временной интервал длительностью, обратно пропорциональной частоте о. Разцостцый временной интервал При формировании разностного временного интервала получают также сигнал знак Л(, зависящий от соотношения частот о и /, Подсчитывая число импульсов эталонной час тоты, заполняющих разностный временнойинтервал, определяют величину Л 1.Однако для такого способа характерны цедостаточная точность и невысокое быстродей.ствне при значениях девиаций, превышающих 10 десятки герц.Цель изобретения обеспечение приком быстродействии большой точности рений в широком диапазоне значенийции частоты.15 Это достигается тем, что по предлагаемому способу измерения проводят в два этапа, при этом ца первом этапе в качестве номинального значения частоты принимают значение несущей частоты, а на втором - значение 20 частоты спектральной составляющей, определенной на первом этапе, и затем результаты измерений обоих этапов суммируют с учетом, знаков отклонения.Способ состоит в следующем.2511 а первом этапе образцовый генератор ц 1- страивенот ца частоту 1,ч, которая отличается от несущей частоты тца известную величину Гон Частоту 1 о 1 выбирают таким образом, чтозо бы Го 1) где ), - возможное значение де 3виации частоты. Сигнал от обрязпогого генераторасмешивают с исследуемым сигаг 1лом и выделяют разпостпую частоту, которую преобразуюг во време 1 п 1 ой пптс;вял длительностью, обратнороцорциональной значению разностной частоты, Из этогоременного интервала вычитают врсмсшой шггервял длительностью, обратно пропорциональной частоте 7 о 1, так как )о 1,/, длительность рязностпого интервала с некоторой точностью пропорциональна / д . Заполняя этот интервал импульсами эталонной чясчоты, по количеству прошедших импульсов определяют приближенное значение, я следовательно, приближенное значение частоты спектряльой составляющей 1.1На втором этапе образцовый генератор настраивают на частоту которая отличал- СЯ От ЧаетОтЫ Гс 1 Па ПЗВЕСПЛ Ю ВЕЛИЧППУ оО, причем 1 о 2 Л, где Л/ -- возможная величина погрешности определения величины 1 д на первом этапе измерений. Далее измерения осуществляют аналогично первому этапу измерений, определяя при этом Л т. е. поправку к величине г, Затем, суммируя (сдучетом знаков) результаты измерений обои.: этапов, получают значение девиации частоты с требуемой точностью.На чертеже показана блок-схема устройства для осуществления способа.Схема содержит смеситель 1 частот, перестраиваемый образовый генератор 2, формирователь 3 временных интервалов, схему 4 совпадения, блок 5 суммирования и управления и индикатор б девиации частоты.Смеситель частот смешивает частоты исследуемого сигналя , с сигналом от перестраиваемого образцового генератора и выделяет разностную частоту. Смеситель частот связан с формирователем временных интервалов и перестраиваемым образцовым генератором. Перестраиваемый образцовый генератор, который может быть выполнен, например, в виде синтезатора частоты с электронным управлением, обеспечивает формирование сигналов с необходимыми частотами по командам, поступающим на пего с блока суммирования и управления. Генератор 2 связан со смесителем частот и с блоком 5.Формирователь временных пнтервалои формирует временные интервалы, пропорциональные приближеному значению девиации частоты - на первом этапе измерений и погрешности определения девиации частоты - пя втором этапе, 1 роме того, формирователь Обеспечивает формирование спг, хяракгеризующих знаки изморемьх О гклопепий 1 стот. Формировя гель врс мснцх пггервяло связан со смесгелем частот, схемой совпаде ния, блоком суммирования и управления с источником сигпалоспомогятсльпых опорньхЧаСтОт О И гО50 55 СО таК КаК 1 о 1,", 1 д, Лт = А, ."/О 1При этом, вследствие приближенного характера последнего соотношения частота д отображается в разностном временном интервале ЛТ, с некоторой погрешностью Лд . Если1приближенное значение частоты д обозначитькак 1(1 д = д,Л, то ЛТ 1 =- С 7,Рязностпый временной интервал подают па схему совпадения, с выхода которой снимают пачку импульсов, количеством Л 1, =,гЛГ =- Этп импульсы поступают на блок суммирования и управления, где осуществляется запо. 4Схема совпадения преобразует временныеинтервалы, поступгпощие от формирователя 3в пачки импульсов, количество которых пропорционально временным интервалам. Схемасвязана с формирователем временных интервалов, блоком суммирования и управления, атакже с источником сигналя этялоНой частОтЫ 1 эг,Блок суммирования и управления управляет перестройкой частоты генератора, подсчитывает число импульсов, пропорциональноедевиации частоты, выдает результат на индикатор девиации частогы и управляет режимомработы формирователя временных интервалов, Блок 5 связан с источником исследуемогосигнала, генератором 2, формирователем 3,схемой 4 и индикатором 6, Индикатор девиации частоты предназначен для индикации результатов измерений и связан с блоком суммирования и управления.Измерение девиации частоты частотно-манипулированного сигнала осуществляется устройством в два этапа. На первом этапе измерений блок 5 выдает на генератор 2 команду,по которой он перестраивается на частоту= + сО, ГДЕ- НЕСУЩаЯ ЧаСтОта.1 о 1 - вспомогательная опорная частота, которая выбирается таким образом, чтобы1 СО 1 З 1 д, (гд, - МаКСИМаЛЬНО ВОЗМОЖНОЕЗозначение девиации частоты. Известно, чтос -с,нгдеи г - частоты спектральных составляющих при частотной манипуляции,35 Сигнал с генератора 2 поступает на смеситель 1 частот, где оп смешивается с исследуемым сигналом, С выхода смесителя частотснимают сигнал с разностной частотой. Так,при поступлении на вход смесителя сигнала с40 частотой гс разностная частота равна 1 ++О - .с = 011 - Рс )+О - О+Рд, таК КаК- . Этот сигнал подают на формирователь временных интервалов, где на пер 45 вом этапе формируют разностный временныйитервал.ЬТ,=А, (Ь 1 И+1 Д /475561 Составитель В. Степанов Тсхред 1. Миронова Редактор Т, Рыбалова Коррскгор Е. Рожкова Заказ ЛЪ 1097 Изд. ЛЪ 1608 Тираж 902 ЦНИИПИ Государственного комитета Сонета Министров ССС по делам изобретений и о кры г.;и 113035, Москва, Ж, Раугпскаи наб., д. 4 5Полни нос МОТ, Загорский фи "иал 5мицацце чпс,1 а импульсов Л 1. 11 а эком цер 11 ый этап измерения заканчивается, после чего олок 5 осуществляет перестройку генератора 2 ца частоту /, = /+ /02, причем /02.3 Л/, гастота /, в данном случае - приближенное зцачение частоты первой спектральной со. ставляющей, которая определяется блоком 5, ца основании первого этапа измерений 1/с 1 =/ - /., )Аналогично предыдущему со смесителя частот снимают сигнал с разцостцой частотой. Однако па втором этапе измерений при поступлении ца вход смесителя первой спектральной составляющей значение разцостцой частоты составляет /., + /02 - //02; - Л/так как 1, 1 1 /с 1Л/ л Формирователь временных интервалов вырабатывает разцостный временной интервал 1 1Л 2 = Л 2 -- . - .1, п 1 зи /02 З Л/а/62 - 1 Л( / Этот временной интервал подают ца схему совпадения с выхода которой ца блок 5 поступает в этом случае пачка импульсов, количество которых равно Л 12 = К 2 Л 1 В блоке 5 это число суммируется с числом Л 1, с учетом знака Л/ и / (сигнал о знаке вырабатывает формирователь 3 в зависимости от соотношения длительностей тех временных интервалов, из которых ооразуются ЛТ 1 и ЛТ 2,Таким образом, в блоке 5 формируется ЧПС,1 о, СООГЬЕ 1 С 1 ВУКНЦЕЕ ИЗМЕРЯЕМОМУ ЗиаЧЕ- ццю девца 1 ции частоты, которое и отображается на гц 1 дикаторе девиации частоты.Благодаря линии связи, которая имеется 5 между источником исследуемого сигнала цолоком 5, обеспечивается необходимое для правильной работы всего устройства фазиров;шпя команд управления с промежутками времени, в течение которых существует одна 1 О пз манипулирующих спектральных составляю 1 ЦПХ. Предмет изобретенияСпособ измерения девиации частоты путем 15 формирования временных интервалов, обратнопропорциональных известной частоте /0 и разцостцой частоте, полученной в результате смешения исследуемого сигнала, с сигналом, частота которого ца /0 отличается от номинальной 20 частоты, вычитания этих интервалов друг издруга ц подсчете числа импульсов заполнения разцостного промежутка времени, от.гичаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности измерений при высоком быстродействии в шп роком диапазоне значений измеряемой величины, измерения проводят в два этапа, при этом па первом этапе в качестве номинального значения частоты принимают значение несущей частоты, а на втором - значение частоты 30 спектральной составляющей, определенной цапервом этапе, и затем результаты измерений обоих этапов суммируют с учетом знаков отклонения.